การสื่อสารและศูนย์ข้อมูล

ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยี 5G, การประมวลผลแบบคลาวด์, ปัญญาประดิษฐ์ และข้อมูลขนาดใหญ่ ภาระการประมวลผลและการส่งข้อมูลของอุปกรณ์การสื่อสารและศูนย์ข้อมูล การดำเนินการ ได้เพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว การจัดการความร้อนจึงกลายเป็นหนึ่งในความท้าทายหลักในการออกแบบระบบ ไม่ว่าจะเกี่ยวข้องกับ โมดูลขยายสัญญาณความถี่วิทยุและโมดูลออพติคัลภายในสถานีฐาน 5G หรือซีพียู กราฟิกโปรเซสเซอร์ และชิปสวิตช์ในศูนย์ข้อมูล การดำเนินการ s การจัดการความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพภายในพื้นที่จำกัดมีความจำเป็นเพื่อให้มั่นใจได้ว่าระบบจะทำงานอย่างเสถียรในระยะยาว การออกแบบระบบระบายความร้อนที่ไม่เพียงพออาจทำให้อุณหภูมิของขั้วต่ออุปกรณ์สูงเกินไป ส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลง อัตราการเกิดข้อผิดพลาดเพิ่มขึ้น อายุการใช้งานลดลง และอาจนำไปสู่การหยุดทำงานของระบบ ซึ่งก่อให้เกิดความสูญเสียทางเศรษฐกิจอย่างมาก

ปัญหาการจัดการความร้อนโดยทั่วไปสำหรับอุปกรณ์การสื่อสาร ได้แก่ รูปแบบขนาดกะทัดรัด ความหนาแน่นของพลังงานสูง และพื้นที่ระบายความร้อนจำกัด; สภาพแวดล้อมการติดตั้งที่ซับซ้อน โดยสถานีฐานกลางแจ้งต้องเผชิญกับรอบอุณหภูมิสุดขั้ว ฝนตก ฝุ่น และละอองเกลือ; ความต้องการให้อุปกรณ์สถานีฐานทำงานต่อเนื่องโดยไม่หยุดชะงัก จึงจำเป็นต้องใช้โซลูชันการระบายความร้อนที่มีความน่าเชื่อถือสูงและไม่ต้องบำรุงรักษา; ควบคู่ไปกับข้อพิจารณาเรื่องน้ำหนัก ต้นทุน และการใช้พลังงาน เพื่อลดต้นทุนรวมของการเป็นเจ้าของ (TCO) สำหรับผู้ให้บริการ เซิร์ฟเวอร์ดาต้าเซ็นเตอร์ การดำเนินการ ต้องเผชิญกับความท้าทาย เช่น การจัดการการไหลของอากาศภายในแร็คที่ซับซ้อน จุดร้อนเฉพาะที่ที่เด่นชัด และการใช้พลังงานพัดลมสูง ซึ่งจำเป็นต้องมีการถ่วงดุลระหว่างประสิทธิภาพทางความร้อนกับ PUE (Power Usage Effectiveness)

สามารถใช้โซลูชันการจัดการความร้อนหลายแบบสำหรับสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกันในโทรคมนาคมและศูนย์ข้อมูล การดำเนินการ สำหรับเครื่องขยายสัญญาณสถานีฐาน 5G และยูนิตเสาอากาศแบบแอคทีฟ (AAUs) มักใช้ท่อถ่ายความร้อนหรือแผ่นกระจายความร้อนร่วมกับฮีตซิงก์แบบมีครีบ (Skived Fin) วิธีเหล่านี้ช่วยกระจายความร้อนจากชิปไปยังครีบได้อย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอ ซึ่งจะระบายความร้อนออกผ่านการพาความร้อนตามธรรมชาติ สำหรับอุปกรณ์กำลังสูงกลางแจ้ง สามารถออกแบบฮีตซิงก์แบบมีครีบหรือฮีตซิงก์โมโนลิธิกแบบหล่อตาย พร้อมการเคลือบผิวหรือผ่านกระบวนการอะโนไดซ์เพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน เซิร์ฟเวอร์ในศูนย์ข้อมูลมักใช้การออกแบบระบายความร้อนด้วยพัดลมร่วมกับฮีตซิงก์ โดยฮีตซิงก์แบบพิน-ฟิน (pin-fin) เป็นที่นิยมอย่างแพร่หลายเนื่องจากสามารถระบายความร้อนได้ทุกทิศทางและมีประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูง สำหรับระบบประมวลผลประสิทธิภาพสูง (HPC) และคลัสเตอร์สำหรับการฝึกอบรมปัญญาประดิษฐ์ (AI) โซลูชันการระบายความร้อนด้วยของเหลวกำลังเป็นที่นิยมมากขึ้น ซึ่งใช้แผ่นทำความเย็น (cold plates) เพื่อถ่ายโอนความร้อนโดยตรงเข้าสู่ระบบของเหลวที่หมุนเวียน ช่วยลดอุณหภูมิที่ขั้วต่อและความต้องการพลังงานของพัดลมได้อย่างมีนัยสำคัญ